WO2004080628A1 - Giesswalzanlage zum erzeugen eines stahlbandes - Google Patents

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WO2004080628A1
WO2004080628A1 PCT/EP2004/001694 EP2004001694W WO2004080628A1 WO 2004080628 A1 WO2004080628 A1 WO 2004080628A1 EP 2004001694 W EP2004001694 W EP 2004001694W WO 2004080628 A1 WO2004080628 A1 WO 2004080628A1
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rolling mill
steel
casting
cast
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Rüdiger DÖLL
Klaus Pronold
Albrecht Sieber
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B21B45/004—Heating the product

Definitions

  • the present invention relates to a cast roll plant for producing a steel strip, with a liquid steel storage device, a liquid steel adding device, a vertically operating casting device with running mold, a reduction device with a plurality of Rollenp ' a- ren, a deflection device for deflecting the cast
  • Such a casting mill is z. B. from EP 0329 639 Bl.
  • the object of the present invention is to further develop such a cast rolling mill so that high-quality steel strips can be produced with it in a simple manner.
  • the object is achieved in that, for the integrated setting of the technological control loops, the liquid-steel storage device, the liquid-steel adding device, the pouring device, the reduction device, the deflection device, the rolling mill and the reel device are connected in a control-engineering manner and operate on the basis of mathematical models Guidance system that performs the individual plant parts in terms of their interaction in coordination with each other such that the effects of the control steps of a plant part are taken into account in Massengurrich- following plant parts.
  • the invention is therefore based on the creation of a plant-part comprehensive control system extending from the liquid steel storage to reeling.
  • the steel strip cast by means of the mold has a casting thickness between 40 and 100 mm at the exit from the mold, the steel strip has a reduced casting thickness compared to conventional continuous casting plants, so that less deformation work is done to produce the final product, ie the rolled steel strip be uss.
  • the steel strip in the reduction device can be reduced to a roll input thickness of between 10 and 40 mm, in particular between 15 and 35 mm, a significant reduction of the strip thickness takes place before the actual rolling. Since this reduction takes place at high temperatures, possibly even before the solidification of the steel strip, only a small deformation work is required for this reduction. This is especially true if the steel strip in the reduction device can be reduced by at least 25% in relation to the casting thickness.
  • the reduction means preferably comprises an upper part in which the steel strip is reshaped and a lower part in which the steel strip retains its shape.
  • the casting-rolling plant can be guided by the guidance system in such a way that the steel strip only solidifies in the reduction device, then only very little deformation work has to be done to reshape the steel strip in the reduction device. This is particularly true when the steel strip only solidifies in the lower part where it retains its shape.
  • the rolling mill may alternatively be a pure hot rolling mill or a hot rolling mill with a downstream cold rolling mill.
  • the steel strip has a final thickness between 1.0 and 6.0 mm, with which it is reeled by the reel device, in the other case, the final thickness is between 0.3 and 2.0 mm.
  • Roll input thickness is reduced, which is determined as a function of the final thickness, the reduction amount is already determined in the reduction device such that subsequent parts of the system are efficiently operated taking into account technologically advantageous boundary conditions.
  • a cooling section is arranged between the rolling mill and the reel device, and the cooling section is also guided by a technological control loop and this control loop is also guided by the control system, an even more comprehensive system results, in which the cooling section can also be integrated into the holistic guide Integrated control system.
  • the mill is preferably preceded by a scale washer, which is likewise guided by a technological control loop, whereby this control loop is also guided by the control system.
  • the continuous casting of the steel strip preferably takes place by means of the cast roll mills according to the invention.
  • Steel strip is immediately rolled immediately after casting, reducing and redirecting and reeled.
  • an intermediate reel and a compensation furnace to be arranged between the deflection device and the rolling mill, whereby these parts of the installation are also guided by a technological control loop and this control loop is again guided by the guidance system.
  • the control system includes a material model by means of which a temperature behavior of the steel or the steel strip can be modeled from the steel storage device to the reel means under path tracking, wherein the technological control circuits depending on the modeled temperature behavior of the steel or the steel strip are timely performed.
  • a material model by means of which a temperature behavior of the steel or the steel strip can be modeled from the steel storage device to the reel means under path tracking, wherein the technological control circuits depending on the modeled temperature behavior of the steel or the steel strip are timely performed. Because the properties of a steel or a steel strip depend not only on its chemical composition and its mechanical treatment, but also on the temperature history.
  • phase transformations of the steel or steel strip eg liquid-solid or austenitic-ferrite
  • an even better modeling takes place. It is even possible that the structural properties of the steel strip are also modeled within the framework of the material model.
  • the material model works particularly well.
  • the individual parts of the system have locally acting devices for influencing the temperature of the steel or the steel strip.
  • these devices are controlled by the control system associated with the technological control circuits assigned to the individual parts of the system.
  • control system determines (in addition) at least one reference variable for system component acting temperature influencing the steel or the steel strip and guides the relevant system parts according to this reference variable.
  • the mass flow comes into question as a reference across all plant sections.
  • a change in the mass flow affects all immediately after one another arranged plant parts in which the steel strip is processed continuously.
  • all subsequent locally acting devices must be appropriately adjusted in order to ensure a constant temperature behavior of the steel strip.
  • FIG 1 shows a casting rolling mill
  • 2 shows a detail of FIG 1
  • FIG. 3 shows a control system with subordinate technological control loops for a casting rolling mill.
  • a cast roll plant for producing a steel strip 1 initially has a liquid steel storage device 2.
  • This device 2 is usually designed as a so-called tundish. From the tundish 2, liquid steel passes via a liquid-metal addition device 3 (for example a liftable sealing plug), which is indicated only schematically, and a dip tube 4 into a casting device 5.
  • a liquid-metal addition device 3 for example a liftable sealing plug
  • a dip tube 4 into a casting device 5.
  • Mirror is doing in a known manner to a few mm, z. B. regulated to + 3 mm exactly.
  • the casting device 5 is formed in the present case as a vertically operating casting device 5. She has one
  • the casting device 5 is arranged downstream of a reduction device 7.
  • the reduction device 7 has a plurality of pairs of rollers 8, by means of which the steel strip 1 is guided and reduced to a roller input thickness d2.
  • the reduction device 7 is arranged downstream of a deflection device 9. This deflects the steel strip 1 in a horizontal position. Finally, the deflection device 9 is followed by a rolling mill 10, in which the steel strip 1 is rolled down to a final thickness d3. After rolling, the steel strip 1 is reeled by means of a reeling device 11.
  • a technological control loop 2 ', 3 r , 5', 1 ', 9 "to 11' is assigned to each of the plant sections 2, 3, 5, 7, 9 to 11.
  • the technological control loop 2 ' carries the liquid steel storage device 2 , the control circuit 3 ', the liquid steel adding device 3, etc. All components 2 to 11 are thus guided over their respective control circuit 2' to 11 '.
  • control system 12 For integrated setting of the technological control circuits 2 'to 11' of the casting rolling mill is assigned a control system 12.
  • the control system 12 operates on the basis of mathematical models. If necessary, the models can be implemented in neural networks, possibly also in fuzzy neuro networks. It connects the control circuits 2 'to 11' for the individual plant sections 2, 3, 5, 7, 9, 10 and 11. technically together. This makes it possible in particular, the individual plant parts 2, 3, 5, 7, 9, 10 and 11 in
  • Liquid steel adding device 3 the casting device 5, the reduction device 7 and the rolling mill 10 again shown more clearly.
  • the formation of the mold 6 with individual plates 6 is clearly visible.
  • the broad sides of the mold 6 consist of the plates 6. If appropriate, however, the narrow sides not visible in FIG. 2 could also be formed in this way.
  • the steel strand 1 produced by the casting device 5 already has the casting thickness d 1 of only 40 to 100 mm.
  • the bandwidth b is preferably between 500 and 2000 mm.
  • the casting and rolling system is guided by the control system 12 such that the steel strip 1 emerges from the mold 6 as a strand with a solid (solidified) strand shell 1 'and liquid strand core 1. Only in the reduction device 7 occurs a complete solidification of the steel strip 1 a.
  • the steel strip 1 is reduced to the roll input thickness d2.
  • the roll input thickness d2 is preferably between 10 and 40 mm, usually it is even 'between 15 and 35 mm.
  • the steel strip 1 is reduced to a roll inlet thickness d2 which is at least 25% below the casting thickness dl.
  • the reduction device 7 has an upper part 13 'and a lower part 13. In the upper part 13 ', the steel strip 1 is reduced in thickness, in the lower part 13 ⁇ it retains its shape.
  • the leadership of the casting rolling mill by the control system 12 is designed such that the steel strip 1 solidifies only in the lower part 13 * of the reduction device 7. In the upper part 13 ', in which the steel strip 1 is formed, however, it still has the liquid strand core 1 *.
  • the reduction device 7 can be arranged downstream of a single vertically operating rolling stand 7 *, here a quarto scaffolding.
  • a single vertically operating rolling stand 7 * here a quarto scaffolding.
  • the rolling stand 7 ' if it is present, preferably guided by the control unit 7' associated with the reduction device 7.
  • the deflection can also be done in other ways, in particular by the exercise of electromagnetic forces.
  • the steel strip 1 according to FIG. 1 is fed directly to the rolling mill 10.
  • a tinder scrubber 14 is arranged between the deflection device 9 and the rolling mill 10 while a tinder scrubber 14 is arranged.
  • the scale scrubber 14 is usually associated with the technological control loop 10 'of the rolling mill 10, so it is also guided by this control loop 10'.
  • the scale scrubber 14 is thus also guided by a technological control loop, namely the control loop 10 'for the rolling mill 10, this loop 10' in turn being guided by the control system 12.
  • the rolling mill 10 can have up to 10 rolling stands. It may alternatively be designed as a pure hot rolling mill or as a hot rolling mill with downstream cold rolling mill.
  • the steel strip 1 is rolled down in the rolling mill 10 to a final thickness d3 of 1.0 to 6.0 mm.
  • the rolling mill 10 is designed as a hot rolling mill with a downstream cold rolling mill, the steel strip 1 is rolled down in the hot rolling mill to an intermediate thickness d4 1.0 to 6.0 mm, in the downstream cold rolling mill to the final thickness d3, in this case between 0 , 3 and 2.0 mm.
  • the steel strip 1 is then reeled by the reeling device 11.
  • the final thickness d3 has an influence on the roll input thickness d2.
  • the roll input thickness d2 at a final roll thickness d3 of 1.0 mm is fifteen to twenty times the final thickness d3, and at a final roll thickness d3 of 6.0 mm, six or seven times. So it lies in this case between 15 and 42 mm.
  • the roller input thickness d2 results in this case analogously from the transition thickness d4.
  • a cooling section 15 is arranged between the rolling mill 10 and the reeling device 11.
  • the cooling section 15 is assigned a (separate) technological control circuit 15 ', from which the cooling section 15 is guided. Also, this control loop 15 'is guided by the control system 12.
  • FIG. 3 the components or plant parts 2, 3, 5, 7, 9 to 11 and 15 of the cast rolling mill are again shown schematically.
  • the associated control circuits 2 'to 11', 15 'and the control system 12 are also shown. According to FIG 3 are of the control circuits 2 'to 11', 15 'continuously -. B. with a time interval of 0.2 seconds -
  • the casting mirror and a withdrawal speed with which the steel strip 1 emerges from the mold 6 are detected in a known manner and transmitted to the path tracker 16.
  • the material flow entering the mold 6 and leaving the mold 6 can thus be determined without further ado.
  • the material speeds of the steel strip 1 are transmitted to the Wegv Congresser 16.
  • the tracker 16 Due to the information supplied to it, the tracker 16 is able to realize in a known manner a tracking of the steel or the steel strip 1 through the entire casting rolling mill. The result of this tracking is transmitted from the tracker 16 to the control system 12.
  • the control system 12 includes a material model 17.
  • the material model 17 By means of the material model 17, at least the pure temperature behavior of the steel or the steel strip 1 can be modeled.
  • phase transitions of the steel or of the steel strip 1 eg the solidification behavior, ie the phase transition from liquid to solid, or phase transitions within the solid phase, eg from austenite to ferrite
  • phase transitions of the steel or of the steel strip 1 may also be preferred.
  • phase transitions of the steel or of the steel strip 1 eg the solidification behavior, ie the phase transition from liquid to solid, or phase transitions within the solid phase, eg from austenite to ferrite
  • the material model 17 it is even possible that in the context of the material model 17 also structural properties of the steel strip 1 such. For example, the particle size and the microstructural be liert. This then mechanical properties of the steel strip 1 such.
  • Real-time executable temperature models are known.
  • DE 196 12 420 A1, DE 199 31 331 A1 and DE 101 29 565 A1 as well as the earlier applications "Control method for a finishing train for rolling metal hot strip * of 15.11.2001, official file reference 101, preceded by a cooling section 56 008.7, and "modeling method for a metal * dated 06.11.2002, official file reference 102 51 716.9, called.
  • the material model 17 preferably also models the deformation behavior of the steel strip 1 in the rolling mill 10, including temperature effects caused thereby. Also such models are well known. For example, reference is made to the earlier application "Computer-aided determination of setpoints for profile and planarity actuators * dated 15.03.2002, official file number 102 11 623.7, and the prior art mentioned there.
  • the material model 17 requires a number of input variables.
  • the chemical composition of the molten steel is needed. Because of the chemical composition depend inter alia transformation temperatures and structural properties etc. from. This composition is the material model 17 either by a user or - z. B. upon detection of the feed of a steelmaking facility by the associated control circuit - fed automatically.
  • the melt temperature hereinafter referred to as TO
  • This temperature TO is detected by means of a known measuring device 18 in the liquid steel storage device 2 and fed via the control loop 2 'or directly to the control system 12 and then the material model 17 as an initial parameter.
  • the melt temperature T0 could also be detected behind the liquid steel adding device 3. This is indicated by dashed lines in FIG.
  • the individual plant parts 5, 7, 9, 10, 11 and 15 have locally acting means for influencing the temperature of the steel or the steel strip 1.
  • these facilities include cooling facilities, eg. B. for spraying water on the steel strip 1 or for cooling the mold plates 6. If necessary, - in particular inductively acting - heaters may be provided.
  • These devices are controlled via the corresponding control circuits 5 ', 7', 9 ', 10', 11 ', 15'. Their manipulated variables are also supplied to the material model 17.
  • the material model 17 On the basis of the information about the material flow, which are supplied to the material model 17 from the tracker 16, and the information about the temperature influence of the steel or the steel strip 1, the material model 17 is therefore able to control the temperature behavior of the steel or the steel strip 1 under tracking from the steel storage device 2 to the reeling device 11 to model.
  • the material hardness and the rolling temperature can be determined based on the model before piercing the steel strip 1 in a rolling stand.
  • the material hardness depends inter alia on the rolling temperature and the thermal-mechanical pretreatment of the steel strip 1.
  • the material hardness can be used in particular for determining the
  • the adaptation element 19 is furthermore supplied with corresponding expected temperatures T 1 'to T 6', which should be present on the basis of the modeling of the temperature behavior by the material model 17.
  • the adaptation member 19 can thus determine in a conventional manner correction factors K1 to K6, by means of which the material model 17 (gradually) to the actual behavior of the steel or the steel strip 1 is adapted.
  • the take-off speed with which the steel strip 1 is withdrawn from the mold 6 can be varied. This has an influence on the subsequent system parts up to and including the coiler 11.
  • a setting of a rolling stand of the rolling mill 10 can be changed. This affects everyone subsequent rolling stands of the rolling mill 10 as well as on the cooling section 15 and the reeling device 11. Such variations of the material flow thus act as part of the installation.
  • the control system 12 also determines guide variables for such system component measures. These guide sizes also indirectly influence the temperature behavior of the steel strip 1, because they change the length of time during which the locally acting devices act on the
  • Steel strip 1 can act. If, therefore, such system part cross-acting guide sizes are changed and these changes to the technological control loops 2 'to 11', 15 'are transmitted, the relevant parts of the plant 2 to 11, 15 are performed according to this reference variable. At the same time, however, the setpoint values for the material flow downstream, locally acting devices for influencing the temperature are correspondingly adapted by the control system 12 so that the overall temperature behavior of the steel strip 1 remains unchanged.
  • the rolling mill 10 of the deflection 9 is immediately downstream.
  • a cast steel strip 1 must therefore be rolled immediately in the rolling mill 10.
  • the modeling of the steel strip 1 also takes into account this decoupling.
  • the intermediate reel 20 and the compensation furnace 21 a further technological control loop 20 'associated, which is also performed by the control system 12.
  • the rolling mill 10, the reeling device 11, the intermediate reel 20 and the compensation furnace 21 can be combined to form a so-called Steckel mill.

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Abstract

Zum Erzeugen eines Stahlbandes (1) weist eine Gießwalzanlage eine Flüssigstahl-Vorratseinrichtung (2), eine Flüssigstahl-Zugabevorrichtung (3), eine vertikal arbeitende Gießeinrich-tung (5) mit mitlaufender Kokille (6), eine Reduktionsein-richtung (7) mit einer Vielzahl von Rollenpaaren (8), eine Umlenkeinrichtung (9) zum Umlenken des gegossenen Stahlbandes (1) in eine horizontale Lage, ein horizontal arbeitendes Walzwerk (10) und eine Haspeleinrichtung (11) auf, die über einzelne technologische Regelkreise (2' bis 11') geführt wer-den. Zur integrierten Einstellung der technologischen Regel-kreise (2' bis 11') weist sie ferner ein die Anlagenteile (2 bis 11) regelungstechnisch miteinander verbindendes Leitsys-tem (12) auf, das auf der Basis von mathematischen Modellen (17) arbeitet und die einzelnen Anlagenteile (2 bis 11) in Bezug auf ihr Zusammenwirken in Abstimmung aufeinander derart führt, dass die Auswirkungen der Regelschritte eines Anlagen-teils (2 bis 11) auf in Massenflussrichtung folgende Anlagen-teile (2 bis 11) berücksichtigt werden.

Description

Beschreibung
Gießwalzanlage zum Erzeugen eines Stahlbandes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gießwalzanlage zum Erzeugen eines Stahlbandes, mit einer Flüssigstahl-Vorratseinrichtung, einer Flüssigstahl-Zugabevorrichtung, einer vertikal arbeitenden Gießeinrichtung mit mitlaufender Kokille, einer Reduktionseinrichtung mit einer Vielzahl von Rollenp'aa- ren, einer Umlenkeinrichtung zum Umlenken des gegossenen
Stahlbandes in eine horizontale Lage, einem horizontal arbeitenden Walzwerk und einer Haspeleinrichtung, wobei alle Komponenten über einzelne technologische Regelkreise geführt werden.
Eine derartige Gießwalzanlage ist z. B. aus der EP 0 329 639 Bl bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine derartige Gießwalzanlage so weiter zu bilden, dass mit ihr auf einfache Weise qualitativ hochwertige Stahlbänder produzierbar sind.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass sie zur integrierten Einstellung der technologischen Regelkreise ein die Flüssigstahl-Vorratseinrichtung, die Flüssigstahl-Zugabevorrichtung, die Gießeinrichtung, die Reduktionseinrichtung, die Umlenkeinrichtung, das Walzwerk und die Haspeleinrichtung regelungstechnisch miteinander verbindendes, auf der Basis von mathematischen Modellen arbeitendes Leitsystem aufweist, das die einzelnen Anlagenteile in Bezug auf ihr Zusammenwirken in Abstimmung aufeinander derart führt, dass die Auswirkungen der Regelschritte eines Anlagenteils auf in Massenflussrich- tung folgende Anlagenteile berücksichtigt werden. Die Erfindung fußt also auf der Schaffung eines anlagenteil- übergreifenden Leitsystems das sich von der Flüssigstahlbevorratung bis zum Aufhaspeln erstreckt.
Wenn das mittels der Kokille gegossene Stahlband beim Austritt aus der Kokille eine Gießdicke zwischen 40 und 100 mm aufweist, besitzt das Stahlband eine gegenüber konventionellen Stranggießanlagen bereits reduzierte Gießdicke, so dass zum Erzeugen des Endprodukts, das heißt des gewalzten Stahl- bandes, weniger Verformungsarbeit geleistet werden uss.
Wenn das Stahlband in der Reduktionseinrichtung auf eine Walzeingangsdicke zwischen 10 und 40 mm, insbesondere zwischen 15 und 35 mm, reduzierbar ist, erfolgt vor dem eigent- liehen Walzen bereits eine deutliche Reduktion der Banddicke. Da diese Reduktion bei hohen Temperaturen, eventuell sogar noch vor dem Durcherstarren des Stahlbandes erfolgt, ist für diese Reduktion ebenfalls nur geringe Umformarbeit erforderlich. Dies gilt ganz besonders, wenn das Stahlband in der Re- duktionseinrichtung, bezogen auf die Gießdicke, um mindestens 25 % reduzierbar ist.
Die Reduktionseinrichtung weist vorzugsweise einen oberen Teil auf, in dem das Stahlband umgeformt wird, und einen un- teren Teil, in dem das Stahlband seine Form beibehält.
Wenn die Gießwalzanlage durch das Leitsystem derart führbar ist, dass das Stahlband erst in der Reduktionseinrichtung durcherstarrt, muss zum Umformen des Stahlbandes in der Re- duktionseinrichtung nur besonders wenig Umformarbeit geleistet werden. Dies gilt ganz besonders, wenn das Stahlband erst im unteren Teil, in dem es seine Form beibehält, durcherstarrt.
Das Walzwerk kann alternativ ein reines Warmwalzwerk oder ein Warmwalzwerk mit nachgeordnetem Kaltwalzwerk sein. Im einen Fall weist das Stahlband eine Enddicke zwischen 1,0 und 6,0 mm auf, mit der es von der Haspeleinrichtung aufgehaspelt wird, im anderen Fall liegt die Enddicke zwischen 0,3 und 2,0 mm.
Wenn das Stahlband in der Reduktionseinrichtung auf eine
Walzeingangsdicke reduziert wird, die in Abhängigkeit von der Enddicke bestimmt wird, wird bereits der Reduktionsumfang in der Reduktionseinrichtung derart bestimmt, dass nachfolgende Anlagenteile unter Berücksichtigung technologisch vorteilhaf- ter Randbedingungen effizient betreibbar sind.
Wenn zwischen dem Walzwerk und der Haspeleinrichtung eine Kühlstrecke angeordnet ist, auch die Kühlstrecke von einem technologischen Regelkreis geführt wird und auch dieser Re- gelkreis vom Leitsystem geführt wird, ergibt sich eine noch umfassendere Anlage, bei der auch die Kühlstrecke in die ganzheitliche Führung durch das Leitsystem eingebunden ist.
In analoger Weise ist dem Walzwerk vorzugsweise ein Zunderwä- scher vorgeordnet, der ebenfalls von einem technologischen Regelkreis geführt wird, wobei auch dieser Regelkreis vom Leitsystem geführt wird.
Vorzugsweise erfolgt mittels der erfindungsgemäßen Gießwalz- anläge eine durchgängige Behandlung des Stahlbandes. Das
Stahlband wird also unmittelbar nach dem Gießen, Reduzieren und Umlenken sofort gewalzt und aufgehaspelt. Alternativ ist aber auch möglich, dass zwischen der Umlenkeinrichtung und dem Walzwerk ein Zwischenhaspel und ein Ausgleichsofen ange- ordnet sind, wobei auch diese Anlagenteile von einem technologischen Regelkreis geführt werden und dieser Regelkreis wiederum vom Leitsystem geführt wird.
Vorzugweise beinhaltet das Leitsystem ein Materialmodell, mittels dessen unter Wegverfolgung ein Temperaturverhalten des Stahls bzw. des Stahlbandes von der Stahlvorratseinrichtung bis zur Haspeleinrichtung modellierbar ist, wobei die technologischen Regelkreise in Abhängigkeit von dem modellierten Temperaturverhalten des Stahls bzw. des Stahlbandes zeitrichtig geführt werden. Denn die Eigenschaften eines Stahls bzw. eines Stahlbandes hängen nicht nur von seiner chemischen Zusammensetzung und seinem bzw. seiner mechanischen Behandlung ab, sondern auch von der Temperaturhistorie.
Wenn im Rahmen des Materialmodells auch Phasenumwandlungen des Stahls bzw. des Stahlbandes (z. B. flüssig-fest oder Austenit-Ferrit) modelliert werden, erfolgt eine noch bessere Modellierung. Dabei ist es sogar möglich, dass im Rahmen des Materialmodells auch Gefügeeigenschaften des Stahlbandes modelliert werden.
Wenn die Schmelzentemperatur des Stahls gemessen und dem Materialmodell als Anfangsparameter zugeführt wird, arbeitet das Materialmodell besonders gut.
Wenn hinter der Kokille, hinter der Reduktionseinrichtung, innerhalb des Walzwerks und/oder hinter dem Walzwerk, eventuell auch innerhalb uήd/oder hinter der Kühlstrecke, eine Isttemperatur des Stahlbandes erfasst und zur Adaption des Materialmodells herangezogen wird, ergibt sich eine (allmähliche) Anpassung des Modells an die Realität.
Üblicherweise weisen die einzelnen Anlagenteile lokal wirkende Einrichtungen zur Temperaturbeeinflussung des Stahls bzw. des Stahlbandes auf. Insbesondere diese Einrichtungen werden über die den einzelnen Anlagenteilen zugeordneten technologi- sehen Regelkreise entsprechend der Führung durch das Leitsystem geregelt. Als lokal wirkende Einrichtungen zur Temperaturbeeinflussung kommen dabei insbesondere Kühlungen, z. B. mit Wasser, und (induktive) Heizeinrichtungen in Frage.
Vorzugsweise ermittelt das Leitsystem (zusätzlich) mindestens eine Führungsgröße zur Anlagenteil übergreifend wirkenden Temperaturbeeinflussung des Stahls bzw. des Stahlbandes und führt die betreffenden Anlagenteile entsprechend dieser Führungsgröße.
Als anlagenteilübergreifend wirkende Führungsgröße kommt da- bei insbesondere der Massenfluss in Frage. Denn insbesondere eine Änderung des Massenflusses beeinflusst alle unmittelbar hintereinander angeordneten Anlagenteile, in denen das Stahlband kontinuierlich bearbeitet wird. Bei einer Änderung des Massenflusses müssen daher alle nachfolgenden lokal wirkenden Einrichtungen entsprechend angepasst geführt werden, um ein gleichbleibendes Temperaturverhalten des Stahlbandes zu gewährleisten.
Insbesondere im Walzwerk kommen auch Querschnittsänderungen in Frage, welche die Transportgeschwindigkeit des Stahlbandes beeinflussen. Auch in diesem Fall ist eine entsprechende Anpassung der nachfolgenden Anlagenteile, insbesondere der Kühlstrecke, an die dadurch bewirkte Verringerung der Durchlaufzeit erforderlich, um weiterhin ein gleichbleibendes Te - peraturverhalten zu erzielen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung
FIG 1 eine Gießwalzanlage, FIG 2 einen Ausschnitt von FIG 1 und
FIG 3 ein Leitsystem mit unterlagerten technologischen Regelkreisen für eine Gießwalzanlage.
Gemäß FIG 1 weist eine Gießwalzanlage zum Erzeugen eines Stahlbandes 1 zunächst eine Flüssigstahl-Vorratseinrichtung 2 auf. Diese Einrichtung 2 ist üblicherweise als sogenannter Tundish ausgebildet. Vom Tundish 2 aus gelangt flüssiger Stahl über eine nur schematisch angedeutete Flüssigstahl- Zugabevorrichtung 3 (z. B. einen anhebbaren Verschlussstopfen) und ein Tauchrohr 4 in eine Gießeinrichtung 5. Der Gieß- spiegel wird dabei in bekannter Weise auf wenige mm genau, z. B. auf + 3 mm genau geregelt.
Die Gießeinrichtung 5 ist im vorliegenden Fall als vertikal arbeitende Gießeinrichtung 5 ausgebildet. Sie weist eine
Vielzahl von Platten 6 auf, die zu einer Endloskette miteinander verbunden sind und mit dem gegossenen Stahlband 1 mitlaufen. Die Platten 6 bilden also zusammen eine mitlaufende Kokille 6. Aus der Kokille 6 läuft das Stahlband 1 mit einer Gießdicke dl und einer Bandbreite b aus.
Der Gießeinrichtung 5 ist eine Reduktionseinrichtung 7 nachgeordnet. Die Reduktionseinrichtung 7 weist eine Vielzahl von Rollenpaaren 8 auf, mittels derer das Stahlband 1 geführt und auf eine Walzeingangsdicke d2 reduziert wird.
Der Reduktionseinrichtung 7 ist eine Umlenkeinrichtung 9 nachgeordnet . Diese lenkt das Stahlband 1 in eine horizontale Lage um. Der Umlenkeinrichtung 9 schließlich ist ein Walzwerk 10 nachgeordnet, in dem das Stahlband 1 auf eine Enddicke d3 heruntergewalzt wird. Nach dem Walzen wird das Stahlband 1 mittels einer Haspeleinrichtung 11 aufgehaspelt.
Jedem der Anlagenteile 2, 3, 5, 7, 9 bis 11 ist ein technolo- gischer Regelkreis 2' , 3r, 5', 1 ' , 9" bis 11' zugeordnet. Der technologische Regelkreis 2 ' führt die Flüssigstahl-Vorratseinrichtung 2, der Regelkreis 3' die Flüssigstahl-Zugabevorrichtung 3 usw.. Alle Komponenten 2 bis 11 werden also über ihren jeweiligen Regelkreis 2 ' bis 11' geführt.
Zur integrierten Einstellung der technologischen Regelkreise 2' bis 11' ist der Gießwalzanlage ein Leitsystem 12 zugeordnet. Das Leitsystem 12 arbeitet auf der Basis von mathematischen Modellen. Die Modelle können gegebenenfalls in neurona- len Netzwerken, eventuell auch in Fuzzy-Neuro-Netzen, implementiert werden. Es verbindet die Regelkreise 2' bis 11' für die einzelnen Anlagenteile 2, 3, 5, 7, 9, 10 und 11 rege- lungstechnisch miteinander. Dadurch ist es insbesondere möglich, die einzelnen Anlagenteile 2, 3, 5, 7, 9, 10 und 11 in
Bezug auf ihr Zusammenwirken in Abstimmung aufeinander derart zu führen, dass die Auswirkungen der Regelschritte eines An- lagenteils, z. B. der Reduktionseinrichtung 7, auf in Massen- flussrichtung folgende Anlagenteile, im gegebenen Beispiel die Umlenkeinrichtung 9, das Walzwerk 10 und die Haspeleinrichtung 11, berücksichtigt werden.
In FIG 2 sind die Flüssigstahl-Vorratseinrichtung 2, die
Flüssigstahl-Zugabevorrichtung 3, die Gießeinrichtung 5, die Reduktionseinrichtung 7 und das Walzwerk 10 nochmals deutlicher dargestellt. Insbesondere die Ausbildung der Kokille 6 mit einzelnen Platten 6 ist deutlich ersichtlich.
Gemäß der Darstellung von FIG 2 bestehen die Breitseiten der Kokille 6 aus den Platten 6. Gegebenenfalls könnten aber auch die in FIG 2 nicht sichtbaren Schmalseiten auf diese Weise ausgebildet sein.
Der von der Gießeinrichtung 5 erzeugte Stahlstrang 1 weist bereits die Gießdicke dl von nur 40 bis 100 mm auf. Die Bandbreite b liegt vorzugsweise zwischen 500 und 2000 mm. Die Gießwalzanlage wird dabei vom Leitsystem 12 derart geführt, dass das Stahlband 1 aus der Kokille 6 als Strang mit fester (erstarrter) Strangschale 1' und flüssigem Strangkern 1 austritt. Erst in der Reduktionseinrichtung 7 tritt eine völlige Durcherstarrung des Stahlbandes 1 ein.
In der Reduktionseinrichtung 7 wird das Stahlband 1 auf die Walzeingangsdicke d2 reduziert. Die Walzeingangsdicke d2 beträgt vorzugsweise zwischen 10 und 40 mm, meist liegt sie sogar' zwischen 15 und 35 mm. In jedem Fall wird das Stahlband 1 auf eine Walzeingangsdicke d2 reduziert, die mindestens 25 % unter der Gießdicke dl liegt. Gemäß FIG 2 weist die Reduktionseinrichtung 7 einen oberen Teil 13' und einen unteren Teil 13 auf. Im oberen Teil 13' wird das Stahlband 1 dickenreduziert, im unteren Teil 13Ω behält es seine Form bei. Die Führung der Gießwalzanlage durch das Leitsystem 12 ist dabei derart ausgestaltet, dass das Stahlband 1 erst im unteren Teil 13* der Reduktionseinrichtung 7 durcherstarrt. Im oberen Teil 13', in dem das Stahlband 1 umgeformt wird, weist es hingegen noch den flüssigen Strangkern 1* auf.
Gemäß FIG 3 kann der Reduktionseinrichtung 7 ein einzelnes vertikal arbeitendes Walzgerüst 7*, hier ein Quartogerüst, nachgeordnet sein. Mittels des Walzgerüsts 7* werden die Strangschalen aneinander gepresst und verschweißen somit noch besser. Auch erfolgt bereits eine Gefügeumwandlung. Das Walzgerüst 7' wird, falls es vorhanden ist, vorzugsweise von dem der Reduktionseinrichtung 7 zugeordneten Regelkreis 7' mit geführt.
Die Umlenkeinrichtung 9 - siehe FIG 1 - kann in konventioneller Weise sogenannte Bogensegmente mit Führungsrollen aufweisen, in denen das Stahlband 1 in die Horizontale umgelenkt wird. Die Umlenkung kann aber auch auf andere Art, insbesondere durch das Ausüben elektromagnetischer Kräfte, erfolgen.
Von der Umlenkeinrichtung 9 aus wird das Stahlband 1 gemäß FIG 1 direkt dem Walzwerk 10 zugeführt. Zwischen der Umlenkeinrichtung 9 und dem Walzwerk 10 ist dabei ein Zunderwäscher 14 angeordnet. Der Zunderwäscher 14 ist in der Regel dem technologischen Regelkreis 10' des Walzwerks 10 zugeordnet, wird also ebenfalls von diesem Regelkreis 10' geführt. Im Ergebnis wird somit auch der Zunderwäscher 14 von einem technologischen Regelkreis, nämlich dem Regelkreis 10' für das Walzwerk 10, geführt, wobei dieser Regelkreis 10' wiederum vom Leitsystem 12 geführt wird. Das Walzwerk 10 kann bis zu 10 Walzgerüste aufweisen. Es kann alternativ als reines Warmwalzwerk oder als Warmwalzwerk mit nachgeordnete Kaltwalzwerk ausgebildet sein. Wenn das Walzwerk 10 als reines Warmwalzwerk ausgebildet ist, wird das Stahlband 1 im Walzwerk 10 auf eine Enddicke d3 von 1,0 bis 6,0 mm herunter gewalzt. Wenn das Walzwerk 10 als Warmwalzwerk mit nachgeordnetem Kaltwalzwerk ausgebildet ist, wird das Stahlband 1 im Warmwalzwerk auf eine Zwischendicke d4 von 1,0 bis 6,0 mm herunter gewalzt, im nachgeordneten Kaltwalz- werk auf die Enddicke d3, die in diesem Fall zwischen 0,3 und 2,0 mm liegt. Mit der Enddicke d3 wird das Stahlband 1 dann von der Haspeleinrichtung 11 aufgehaspelt.
Die Enddicke d3 hat Einfluss auf die Walzeingangsdicke d2. Bei der Ausbildung des Walzwerks 10 als reines Warmwalzwerk beträgt z. B. die Walzeingangsdicke d2 bei einer Endwalzdicke d3 von 1,0 mm das fünfzehn- bis zwanzigfache der Enddicke d3, bei einer Endwalzdicke d3 von 6, 0 mm das sechs- oder siebenfache. Sie liegt also in diesem Fall zwischen 15 und 42 mm. Bei der Ausbildung des Walzwerks 10 als Warmwalzwerk mit nachgeordnetem Kaltwalzwerk wird zunächst anhand der Enddicke d3 - z. B. durch eine lineare Abbildung gemäß der Formel d4 = 3 d3 die Übergangsdicke d4 ermittelt. Die Walzeingangsdicke d2 ergibt sich in diesem Fall in analoger Weise aus der Über- gangsdicke d4.
Gemäß FIG 1 ist zwischen dem Walzwerk 10 und der Haspeleinrichtung 11 eine Kühlstrecke 15 angeordnet. Der Kühlstrecke 15 ist ein (eigener) technologischer Regelkreis 15' zugeord- net, von dem die Kühlstrecke 15 geführt wird. Auch dieser Regelkreis 15' wird vom Leitsystem 12 geführt.
In FIG 3 sind nochmals die Komponenten bzw. Anlagenteile 2, 3, 5, 7, 9 bis 11 und 15 der Gießwalzanlage schematisch dar- gestellt. Auch die ihnen zugeordneten Regelkreise 2' bis 11', 15' sowie das Leitsystem 12 sind mit dargestellt. Gemäß FIG 3 werden von den Regelkreisen 2' bis 11', 15' kontinuierlich - z. B. mit einem Zeittakt von 0,2 Sekunden -
Istwerte erfasst, die für einen Materialfluss des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 charakteristisch sind. Beispielsweise wird bezüglich der Flüssigstahl-Vorratseinrichtung 2 der Mengenzu- fluss, also die Massenänderung pro Zeiteinheit, erfasst. Der erfasste Zufluss wird an einen Wegverfolger 16 übermittelt.
Bezüglich der Gießeinrichtung 5 werden in bekannter Weise der Gießspiegel sowie eine Abzugsgeschwindigkeit, mit der das Stahlband 1 aus der Kokille 6 austritt, erfasst und an den Wegverfolger 16 übermittelt. In Verbindung mit dem bekannten Kokillenquerschnitt ist somit ohne weiteres auch der in die Kokille 6 eintretende und der die Kokille 6 verlassende Mate- rialstrom ermittelbar.
Von den anderen Komponenten 7, 9, 10, 11 und 15 werden jeweils die Materialgeschwindigkeiten des Stahlbandes 1 an den Wegverfolger 16 übermittelt.
Auf Grund der ihm zugeführten Informationen ist der Wegverfolger 16 in der Lage, auf bekannte Weise eine Wegverfolgung des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 durch die gesamte Gießwalzanlage zu realisieren. Das Ergebnis dieser Wegverfolgung wird vom Wegverfolger 16 an das Leitsystem 12 übermittelt.
Das Leitsystem 12 beinhaltet unter anderem ein Materialmodell 17. Mittels des Materialmodells 17 ist zumindest das reine Temperaturverhalten des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 model- lierbar. Vorzugsweise können im Rahmen des Materialmodells 17 aber auch Phasenumwandlungen des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 (z. B. das Erstarrungsverhalten, also der Phasenübergang von flüssig zu fest, oder Phasenumwandlungen innerhalb der festen Phase, z. B. von Austenit nach Ferrit), modelliert werden. In diesem Fall ist es sogar möglich, dass im Rahmen des Materialmodells 17 auch Gefügeeigenschaften des Stahlbandes 1 wie z. B. die Korngröße und die Gefügeanteile odel- liert werden. Damit sind dann auch mechanische Eigenschaften des Stahlbandes 1 wie z. B. die Streckgrenze und die Zugfestigkeit ermittelbar.
Insbesondere wird im Leitsystem 12 (bzw. im Materialmodell 17) also sowohl die Temperatur- als auch die Gefügeentwicklung des Stahlbandes 1 über die ganze Anlage - von Tundish 2 bis zur Haspeleinrichtung 11 - unter Wegverfolgung des Stahlbandes 1 in Echtzeit mitgerechnet. Dadurch können Abweichun- gen in vorgeordneten Anlagenteilen, z. B. der Gießeinrichtung 5, in nachfolgenden Anlagenteilen, z. B. der Kühlstrecke 15 oder der Umlenkeinrichtung 7, gezielt korrigiert werden.
In Echtzeit ablauffähige Temperaturmodelle sind bekannt. Es werden beispielhaft die DE 196 12 420 AI, die DE 199 31 331 AI und die DE 101 29 565 AI sowie die älteren Anmeldungen „Steuerverfahren für eine einer Kühlstrecke vorgeordnete Fertigstraße zum Walzen von Metall-Warmband* vom 15.11.2001, amtliches Aktenzeichen 101 56 008.7, und „Modellierverfahren für ein Metall* vom 06.11.2002, amtliches Aktenzeichen 102 51 716.9, genannt.
Das Materialmodell 17 modelliert vorzugsweise auch das Umformungsverhalten des Stahlbandes 1 im Walzwerk 10, und zwar einschließlich dadurch bewirkter Temperatureinflüsse. Auch derartige Modelle sind allgemein bekannt. Beispielhaft wird hierzu auf die ältere Anmeldung „Rechnergestütztes Ermittlungsverfahren für Sollwerte für Profil- und Planheitsstellglieder* vom 15.03.2002, amtliches Aktenzeichen 102 11 623.7, und den dort genannten Stand der Technik verwiesen.
Zum korrekten Modellieren des Temperaturverhaltens benötigt das Materialmodell 17 eine Reihe von Eingangsgrößen.
Zunächst wird die chemische Zusammensetzung der Stahlschmelze benötigt. Denn von der chemischen Zusammensetzung hängen unter anderem Umwandlungstemperaturen und Gefügeeigenschaften usw. ab. Diese Zusammensetzung wird dem Materialmodell 17 entweder von einem Anwender oder aber - z. B. bei Erfassung der Beschickung einer Stahlerzeugungseinrichtung durch deren zugeordneten Regelkreis - automatisch zugeführt.
Sodann wird die Schmelzentemperatur, nachfolgend mit TO bezeichnet, benötigt. Diese Temperatur TO wird mittels einer an sich bekannten Messeinrichtung 18 in der Flüssigstahl-Vorratseinrichtung 2 erfasst und über den Regelkreis 2' oder aber direkt dem Leitsystem 12 und dann dem Materialmodell 17 als Anfangsparameter zugeführt. Alternativ oder zusätzlich könnte die Schmelzentemperatur T0 auch hinter der Flüssigstahl-Zugabevorrichtung 3 erfasst werden. Dies ist in FIG 3 gestrichelt angedeutet.
Die einzelnen Anlagenteile 5, 7, 9, 10, 11 und 15 weisen lokal wirkende Einrichtungen zur Temperaturbeeinflussung des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 auf. In aller Regel umfassen diese Einrichtungen Kühleinrichtungen, z. B. zum Aufspritzen von Wasser auf das Stahlband 1 oder zum Kühlen der Kokillenplatten 6. Gegebenenfalls können auch - insbesondere induktiv wirkende - Heizeinrichtungen vorgesehen sein. Diese Einrichtungen werden über die korrespondierenden Regelkreise 5', 7', 9', 10', 11', 15' angesteuert. Ihre Stellgrößen wer- den ebenfalls dem Materialmodell 17 zugeführt.
Auf Grund der Informationen über den Materialfluss, welche dem Materialmodell 17 vom Wegverfolger 16 aus zugeführt werden, und der Informationen über die Temperaturbeeinflussung des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 ist das Materialmodell 17 daher in der Lage, das Temperaturverhalten des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 unter Wegverfolgung von der Stahlvorratseinrichtung 2 bis zur Haspeleinrichtung 11 zu modellieren. Die technologischen Regelkreise 2' bis 11', 15' können daher vom Leitsystem 12 in Abhängigkeit von dem modellierten Temperaturverhalten des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 zeitrichtig geführt werden. Insbesondere können die lokal wirken- den Einrichtungen zur Temperaturbeeinflussung des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 über die den einzelnen Anlagenteilen 2 bis 11, 15 zugeordneten technologischen Regelkreise 2' bis 11', 15' entsprechend der Führung durch das Leitsystem 12 geregelt werden. Auch können anhand des Modells bereits vor dem Anstechen des Stahlbandes 1 in einem Walzgerüst die Materialhärte und die Walztemperatur ermittelt werden. Insbesondere die Materialhärte hängt unter anderem von der Walztemperatur und der thermisch-mechanischen Vorbehandlung des Stahlbandes 1 ab. Die Materialhärte kann insbesondere zur Ermittlung der
Auffederung des Walzgerüsts und deren Kompensation herangezogen werden.
Wie aus FIG 3 weiter ersichtlich ist, werden hinter der Ko- kille 6, hinter der Reduktionseinrichtung 7, innerhalb des
Walzwerks 10, hinter dem Walzwerk 10 sowie innerhalb und hinter der Kühlstrecke 15 Isttemperaturen Tl bis T6 des Stahlbandes 1 erfasst und einem Adaptionsglied 19 zugeführt. Dem Adaptionsglied 19 werden ferner korrespondierende erwartete Temperaturen Tl' bis T6' zugeführt, die auf Grund der Modellierung des Temperaturverhaltens durch das Materialmodell 17 vorliegen sollten. Anhand etwaiger Abweichungen zwischen den Isttemperaturen Tl bis T6 und den erwarteten Temperaturen Tl' bis T6r kann das Adaptionsglied 19 somit in an sich bekannter Weise Korrekturfaktoren Kl bis K6 ermitteln, mittels derer das Materialmodell 17 (allmählich) an das tatsächliche Verhalten des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 adaptiert wird.
Zusätzlich zu den Einrichtungen, mittels derer lokal auf den Temperaturverlauf des Stahls bzw. des Stahlbandes 1 eingewirkt werden kann, ist es natürlich auch möglich, den Materi- alfluss zu variieren. Beispielsweise kann die Abzugsgeschwin- digkeit, mit der das Stahlband 1 aus der Kokille 6 abgezogen wird, variiert werden. Dies hat Einfluss auf die nachfolgen- den Anlagenteile bis einschließlich zur Haspeleinrichtung 11. Auch kann beispielsweise eine Anstellung eines Walzgerüsts des Walzwerks 10 geändert werden. Dies hat Einfluss auf alle nachfolgenden Walzgerüste des Walzwerks 10 sowie auf die Kühlstrecke 15 und die Haspeleinrichtung 11. Derartige Variationen des Materialflusses wirken also Anlagenteil übergreifend.
Auch für derartige Anlagenteil übergreifende Maßnahmen ermittelt das Leitsystem 12 Führungsgroßen. Diese Führungsgroßen beeinflussen indirekt ebenfalls das Temperaturverhalten des Stahls bzw. des Stahlbandes 1, weil sie die Zeitdauer ändern, während derer die lokal wirkenden Einrichtungen auf das
Stahlband 1 einwirken können. Wenn daher derartige Anlagenteil übergreifend wirkende Führungsgroßen geändert werden und diese Änderungen an die technologischen Regelkreise 2' bis 11', 15' übermittelt werden, werden die betreffenden Anlagen- teile 2 bis 11, 15 entsprechend dieser Führungsgröße geführt. Gleichzeitig aber werden vom Leitsystem 12 die Sollwerte für die Materialstrom abwärts gelegenen, lokal wirkenden Einrichtungen zur Temperaturbeeinflussung entsprechend angepasst, so dass das Gesamttemperaturverhalten des Stahlbandes 1 unverän- dert bleibt.
Gemäß FIG 1 ist das Walzwerk 10 der Umlenkeinrichtung 9 unmittelbar nachgeordnet. Ein gegossenes Stahlband 1 muss also unverzüglich im Walzwerk 10 gewalzt werden. Wie in FIG 1 ge- strichelt angedeutet ist, ist es aber auch möglich, zwischen der Umlenkeinrichtung 9 und dem Walzwerk 10 einen Zwischenhaspel 20 und einen Ausgleichsofen 21 anzuordnen. In diesem Fall ergibt sich eine Entkopplung von Gießprozess und Walz- prozess. Die Modellierung des Stahlbandes 1 berücksichtigt aber auch diese Entkopplung. Selbstverständlich ist in diesem Fall dem Zwischenhaspel 20 und dem Ausgleichsofen 21 ein weiterer technologischer Regelkreis 20' zugeordnet, der ebenfalls vom Leitsystem 12 geführt wird. Gegebenenfalls können dabei das Walzwerk 10, die Haspeleinrichtung 11, der Zwi- schenhaspel 20 und der Ausgleichsofen 21 zu einem sogenannten Steckelwalzwerk zusammengefasst sein. Mittels des erfindungsgemäßen Leitsystems ist somit auf einfache Weise eine durchgängige Führung des Erzeugungsprozesses von der Stahlschmelze bis zum Aufhaspeln des fertigen Bandes möglich, wobei insbesondere das Temperaturverhalten des Stahlbandes 1 durchgängig modelliert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Gießwalzanlage zum Erzeugen eines Stahlbandes (1), mit einer Flüssigstahl-Vorratseinrichtung (2) , einer Flüssigstahl- Zugabevorrichtung (3) , einer vertikal arbeitenden Gießeinrichtung (5) mit mitlaufender Kokille (6), einer Reduktionseinrichtung (7) mit einer Vielzahl von Rollenpaaren (8) , einer Umlenkeinrichtung (9) zum Umlenken des gegossenen Stahlbandes (1) in eine horizontale Lage, einem horizontal arbei- tenden Walzwerk (10) und einer Haspeleinrichtung (11), wobei alle Komponenten (2, 3, 5, 7, 9, 10, 11) über einzelne technologische Regelkreise (2', 3', 5', 7', 9', 10', 11') geführt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie zur integrierten Einstellung der technologischen Regelkreise (2', 3', 5', 7', 9', 10', 11') ein die Flüssigstahl-Vorratseinriebtung (2), die Flüssigstahl-Zugabevorrichtung (3), die Gießeinrichtung (5), die Reduktionseinrichtung (7), die Umlenkeinrichtung (9), das Walzwerk (10) und die Haspeleinrichtung (11) regelungstechnisch miteinander verbindendes, auf der Basis von mathematischen Modellen (17) arbeitendes Leitsystem (12) aufweist, das die einzelnen Anlagenteile (2, 3, 5, 7, 9, 10, 11) in Bezug auf ihr Zusammenwirken in Abstimmung aufeinander derart führt, dass die Aus- Wirkungen der Regelschritte eines Anlagenteils (2, 3, 5, 7, 9, 10, 11) auf in Massenflussrichtung folgende Anlagenteile (2, 3, 5, 7, 9, 10, 11) berücksichtigt werden.
2. Gießwalzanlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das mittels der Kokille (6) gegossene Stahlband (1) beim Austritt aus der Kokille (6) eine Gießdicke (dl) zwischen 40 und 100 mm aufweist.
3. Gießwalzanlage nach Anspruch 1 oder 2, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stahlband (1) in der Reduktionseinrichtung (7) auf eine Walzeingangsdicke (d2) zwischen 10 und 40 mm, insbesondere zwischen 15 und 35 mm, reduzierbar ist.
4. Gießwalzanlage nach Anspruch 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stahlband (1) in der Reduktionseinrichtung, bezogen auf die Gießdicke (dl), um mindestens 25 % reduzierbar ist.
5. Gießwalzanlage nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Reduktionseinrichtung (7) einen oberen Teil (13') aufweist, in dem das Stahlband (1) umgeformt wird, und einen unteren Teil (13*) aufweist, in dem das Stahlband (1) seine Form beibehält.
6. Gießwalzanlage nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie durch das Leitsystem (12) derart führbar ist, dass das Stahlband (1) erst in der Reduktionseinrichtung (7) durcherstarrt.
7. Gießwalzanlage nach Anspruch 5 und 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stahlband (1) erst im unteren Teil (13*) durch- erstarrt.
8. Gießwalzanlage nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stahlband (1) eine Enddicke (d3) zwischen 0,3 und 6,0 mm aufweist, mit der es von der Haspeleinrichtung (11) aufgehaspelt wird.
9. Gießwalzanlage nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stahlband (1) in der Reduktionseinrichtung (7) auf eine Walzeingangsdicke (d2) reduziert wird, die in Abhängigkeit von einer Enddicke (d3) bestimmt wird, mit der das Stahlband (1) von der Haspeleinrichtung (11) aufgehaspelt wird.
10. Gießwalzanlage nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem Walzwerk (10) und der Haspeleinrichtung
(11) eine Kühlstrecke (15) angeordnet ist, dass auch die Kühlstrecke (15) von einem technologischen Regelkreis (15') geführt wird und dass auch dieser Regelkreis (15') vom Leit- System (12) geführt wird.
11. Gießwalzanlage nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass dem Walzwerk (10) ein Zunderwäscher (14) vorgeordnet ist, der von einem technologischen Regelkreis (10' ) geführt wird und dass auch dieser Regelkreis (10') vom Leitsystem
(12) geführt wird.
12. Gießwalzanlage nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen der Umlenkeinrichtung (9) und dem Walzwerk (10) ein Zwischenhaspel (20) und ein Ausgleichsofen (21) angeordnet sind, dass auch der Zwischenhaspel (20) und der Ausgleichsofen (21) von einem technologischen Regelkreis (20') geführt werden und dass auch dieser Regelkreis (20') vom Leitsystem (12) geführt wird.
13. Gießwalzanlage nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Leitsystem (12) ein Materialmodell (17) beinhaltet, mittels dessen unter Wegverfolgung ein Temperaturverhalten des Stahls bzw. des Stahlbandes (1) von der Stahlvorratseinrichtung (2) bis zur Haspeleinrichtung (11) modellierbar ist, und dass die technologischen Regelkreise (2' bis 11') in Ab- hängigkeit von dem modellierten Temperaturverhalten des
Stahls bzw. des Stahlbandes (1) zeitrichtig geführt werden.
14. Gießwalzanlage nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Rahmen des Materialmodells (17) auch Phasenumwandlungen des Stahls bzw. des Stahlbandes (1) (z. B. von flüssig nach fest oder von Austenit in Ferrit) modelliert werden.
15. Gießwalzanlage nach Anspruch 14 ', d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Rahmen des Materialmodells (17) auch Gefügeeigen- Schäften des Stahlbandes (1) modelliert werden.
16. Gießwalzanlage nach Anspruch 13, 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schmelzentemperatur (T0) des Stahls gemessen und dem Materialmodell (17) als Anfangsparameter zugeführt wird.
17. Gießwalzanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass hinter der Kokille (6), hinter der Reduktionseinrichtung (7), innerhalb des Walzwerks (10) und/oder hinter dem Walzwerk (10) , eventuell auch innerhalb und/oder hinter der Kühlstrecke (15), eine Isttemperatur (Tl bis T6) des Stahlbandes (1) erfasst und zur Adaption des Materialmodells (17) herangezogen wird.
18. Gießwalzanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die einzelnen Anlagenteile (2 bis 11) lokal wirkende Einrichtungen zur Temperaturbeeinflussung des Stahls bzw. des Stahlbandes (1) aufweisen und dass die lokal wirkenden Einrichtungen über die den einzelnen Anlagenteilen (2 bis 11) zugeordneten technologischen Regelkreise (2' bis 11') entsprechend der Führung durch das Leitsystem (12) geregelt werden.
19. Gießwalzanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Leitsystem (12) mindestens eine Führungsgröße zur Anlagenteil übergreifend wirkenden Temperaturbeeinflussung des Stahls bzw. des Stahlbandes (1) ermittelt und die betreffenden Anlagenteile (2 bis 11) entsprechend dieser Führungsgröße führt.
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